シンチグラフィー(ラテン語のscintilla、「火花」に由来)は、ガンマスキャンとも呼ばれ、核医学の診断検査です。放射性同位元素を薬剤に結合させ、特定の臓器や組織に運ばれるようにした放射性医薬品を体内に取り、放出されたガンマ線をガンマカメラで捉えます。ガンマカメラは、 X 線画像の撮影と同様のプロセスで、2 次元画像を形成する外部検出器です[ 1 ]。対照的に、SPECTと陽電子放出断層撮影(PET) は 3 次元画像を形成するため、シンチグラフィーとは別の技術として分類されますが、これらも体内放射線を検出するためにガンマカメラを使用します。シンチグラフィーは、外部放射線を体内に通して画像を形成する診断用 X 線とは異なります。

シンチログラフィーは、核粒子や電離放射線と原子間の衝突または荷電電流相互作用によって引き起こされる核現象を画像化する手法です。これらの衝突や相互作用によって、通常は可視光領域(チェレンコフ放射)の短く局所的な電磁波パルスが発生します。このパルス(シンチレーション)は通常、光電子増倍管または電荷結合素子によって検出・増幅され、得られた電気波形はコンピュータで処理され、対象物または関心領域の2次元および3次元画像が得られます。


シンチログラフィーは、主に実験物理学におけるシンチレーションカメラで用いられます。例えば、テトラクロロエチレンで満たされた巨大なニュートリノ検出用地下タンクは、流体の原子とニュートリノの衝突という極めて稀な事象を捉えるために、光検出器のアレイで囲まれています。
シンチログラフィーのもう一つの広範な用途は、ガンマカメラと呼ばれるガンマ線検出器を使用する医療画像技術です。ガンマ線にさらされるとシンチレーションを起こす物質でコーティングされた検出器は、光子検出器とシンチレーションカウンターでスキャンされます。被験者には、心臓や脳などの関心領域内でガンマ線範囲で照射される特殊な放射性核種が注射されます。特殊なタイプのガンマカメラはSPECT(単光子放出コンピューター断層撮影)です。別の医療シンチログラフィー技術である陽電子放出断層撮影(PET)は、電子と陽電子の消滅現象によって引き起こされるシンチレーションを利用します。
胆道系のシンチグラフィーは胆道シンチグラフィーと呼ばれ、胆石(胆石症)、腫瘍、またはその他の原因による胆管閉塞の診断に行われます。 [ 2 ]また、胆嚢疾患、例えば胆汁漏出や胆汁瘻の診断にも用いられます。[ 2 ]胆道シンチグラフィーでは、注入された放射性化学物質が肝臓に取り込まれ、胆汁中に分泌されます。放射性医薬品はその後、胆管、胆嚢、腸管へと移動します。ガンマカメラを腹部に当てて、これらの灌流臓器を撮影します。[ 2 ]他のシンチグラフィー検査も同様に行われます。[ 2 ]
肺シンチグラフィーの最も一般的な適応は、換気/灌流スキャンなどによる肺塞栓症の診断であり、妊娠中の肺塞栓症の除外にも適している場合があります。[ 3 ]現在、多くの施設では、V/Qスキャンに平面画像だけでなくSPECT(単光子放出コンピューター断層撮影)を日常的に使用しています。オーストラリア、カナダ、フランス、ドイツ、および米国の調査では、80%以上の施設が急性肺塞栓症の診断にSPECTを使用しており、そのうち70%以上がCT画像と組み合わせて使用していました。あまり一般的ではない適応としては、肺移植の評価、術前評価、右左シャントの評価などがあります。[ 4 ]
換気/灌流スキャンの換気段階では、気体状の放射性核種であるキセノンまたはテクネチウムDTPAをエアロゾル状(理想的には、オーストラリアのビル・バーチ博士とリチャード・ファウドリー博士によって開発された放射性エアロゾルであるテクネガスを使用)で、鼻と口を覆うマウスピースまたはマスクを通して患者に吸入させます。灌流段階では、放射性テクネチウムマクロ凝集アルブミン(Tc99m-MAA)を静脈内注射します。ガンマカメラは、検査の両段階の画像を取得します。
例えば、配位子であるメチレンジホスホネート(MDP)は骨に優先的に取り込まれる。テクネチウム99mをMDPに化学的に結合させることで、放射能をヒドロキシアパタイトを介して骨に輸送・結合させ、画像診断に利用できる。骨折などの生理機能の亢進は、通常、トレーサーの濃度上昇を意味する。
タリウム負荷試験はシンチグラフィーの一種で、心臓組織で検出されるタリウム-201の量が組織の血流と相関します。生存可能な心筋細胞には、正常なNa + /K +イオン交換ポンプがあります。タリウムはK +ポンプに結合し、細胞内に輸送されます。運動またはジピリダモールは、正常な冠動脈の拡張(血管拡張)を引き起こします。これにより、動脈がすでに最大限に拡張している虚血領域から冠動脈血流が盗まれます。梗塞または虚血組織の領域は「冷たい」ままです。負荷前および負荷後のタリウムは、心筋再血管化の恩恵を受ける領域を示す可能性があります。再分布は、冠動脈血流盗現象の存在と虚血性冠動脈疾患の存在を示します。[ 5 ]
甲状腺の転移や機能を検出するために、一般的にテクネチウム-99mまたはヨウ素-123の同位体が使用され、[ 7 ] [ 8 ]この目的のためにヨウ化物同位体を他のタンパク質や分子に結合させる必要はありません。なぜなら、甲状腺組織は遊離ヨウ化物を積極的に取り込むからです。
例としては、ガリウムスキャン、インジウム白血球スキャン、ヨードベングアンスキャン(MIBG)、オクトレオチドスキャンなどがある。MIBGスキャンはアドレナリン作動性組織を検出するため、褐色細胞腫や神経芽腫などの腫瘍の位置を特定するために使用できる[ 9 ]。
シリングテストや尿素呼気テストなど、一部の検査では放射性同位元素が使用されますが、特定の画像を生成するために使用されるわけではありません。
シンチグラフィースキャンは、神経科医で放射線科医のベルナール・ジョージ・ジードゼス・デ・プランテス教授によって発明され、実証されました。[ 10 ]彼は1950年に「間接オートラジオグラフ」という名前で結果を発表しました。1970年、Physikalisch-Medizinische Gesellschaft für Neuroradiologie(神経放射線学のための物理学および医学会)は「ジードゼス・デ・プランテス・メダル」を創設しました。このメダルは、1974年にコンピュータ断層撮影(CT)でW. OldendorfとG. Hounsfieldに初めて授与されました。その後、1985年にジードゼス・デ・プランテス自身にメダルが授与されました。彼は1977年にレントゲン・メダルを受賞しています。[ 11 ]